【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于物流装备系统，具体涉及一种货叉装置及其自适应控制方法。
技术介绍
1、随着国内物流行业中立体仓库技术的进步，目前最广泛应用的是托盘货物的存储和提取。然而，由于箱式货物的结构柔软，在存取的过程中容易损坏，这使得在处理箱式货物的存取过程面临着一定的技术挑战。现有的货叉装置在传送货物时，由于货叉与箱式货物接触时冲击力大，容易造成箱式货物的损坏。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是在于克服现有技术中存在的不足，提供一种货叉装置及其自适应控制方法。本专利技术货叉装置的自适应控制方法，无需人工按键触发，当货叉装置到达指定位置时，即可通过监测重量自动触发，十分方便；本专利技术通过监测并控制电机转速实现勾爪与箱式货物更加柔性的接触，解决箱式货物容易损坏、货叉与箱式货物接触时冲击大等难点。
2、为实现以上技术目的，本专利技术实施例采用的技术方案是：
3、第一方面，本专利技术实施例提供了一种货叉装置，包括金属框架、驱动组件、货叉组件、升降式勾爪组件、测距传感器、测重组件和plc控制器；
4、所述金属框架内部设置有货叉组件，所述货叉组件在所述驱动组件的驱动下进行伸缩运动，所述驱动组件包括上叉电机和中叉电机；
5、所述货叉组件包括上叉板、中叉板和下叉板，所述上叉板和中叉板上均设置有光电限位开关，用于分别限制所述上叉板和中叉板伸出或缩回的距离；
6、所述上叉板固定连接在所述金属框架上部的横梁上，所述中叉板设置在所述上叉板上，所述下叉
7、所述测距传感器用于监测所述升降式勾爪组件与箱式货物之间的距离；
8、所述测重组件设置在所述金属框架的下部，用于对箱式货物进行称重；
9、所述plc控制器与所述驱动组件、升降式勾爪组件、测距传感器及测重组件电连接。
10、进一步地，所述上叉板上设置有上叉电机，所述上叉电机带动轴及其上的上叉输出轴齿轮转动，所述上叉输出轴齿轮与设置在所述中叉板上的中叉齿条啮合，实现所述中叉板的伸缩动作。
11、进一步地，所述中叉板上设置有中叉电机，所述中叉电机带动轴及其上的中叉输出轴齿轮转动，所述中叉输出轴齿轮与设置在所述下叉板上的下叉齿条啮合，实现所述下叉板的伸缩动作。
12、进一步地，所述升降式勾爪组件包括支撑板、气缸及勾爪，所述支撑板与所述下叉接触板固定连接，所述气缸固定在所述支撑板上，所述勾爪以可拆卸的方式连接于所述气缸的活塞杆端部，所述气缸与所述plc控制器电连接，所述勾爪用于推拉箱式货物。
13、进一步地，所述测重组件包括下底板、压力传感器及导向柱，所述压力传感器固定在所述金属框架的底部，所述下底板与所述压力传感器接触，所述下底板上连接有导向柱，所述导向柱与所述金属框架底部的导向孔配合，保证所述压力传感器垂直受力。
14、进一步地，所述上叉电机和中叉电机上设有霍尔传感器，用于监测和反馈所述上叉电机和中叉电机的实时转速，所述霍尔传感器与plc控制器、pid控制器电连接。
15、第二方面，本专利技术实施例提供了第一方面所述的货叉装置的自适应控制方法，包括以下步骤：
16、货叉装置处于通电运转状态时，压力传感器检测下底板上的货物重量并将信号传输给plc控制器，所述plc控制器将接收到的货物重量并与预设的临界重量值g进行对比来确定是否存在货物，若货物重量小于g，则判定为不存在货物，进入第一工况，货叉组件将货物拉至下底板上；反之，则判定为存在货物，进入第二工况，货叉组件将位于下底板上的货物推出；
17、所述第一工况和第二工况中测距传感器将监测到的勾爪与货物之间的距离数据传输到plc控制器，plc控制器通过不同的距离区间段设定上叉电机和中叉电机在不同区间段下的转速n0、na和nb，再通过pid控制器对所述上叉电机和中叉电机的转速进行调节，在转速调节时将转速作为控制系统的输出，将不同距离区间段的转速n0、na和nb作为设定值，pid控制器根据实际转速与设定值之间的差异来调节所述上叉电机和中叉电机的输入，减小输出值与设定值的差异。
18、进一步地，进入所述第一工况时，进行以下操作：
19、步骤s1、plc控制器控制上叉电机和中叉电机正向旋转，速度为n0，带动中叉板和下叉板向外伸出，直到触动光电限位开关后，所述上叉电机和中叉电机停止旋转；
20、步骤s2、所述plc控制器通过控制电磁换向阀使得位于下叉接触板同一端的第一气缸和第二气缸伸出，同时带动设置在所述第一气缸和第二气缸的活塞杆端部的第一勾爪和第二勾爪向下伸出；
21、步骤s3、设置于所述第一勾爪或第二勾爪上的第一测距传感器监测所述第一勾爪或第二勾爪内侧表面与箱式货物表面的距离l，plc控制器将接收到的距离l的信号与预设距离l0进行对比，若l＞l0，则进入步骤s4，若0＜l＜l0，则进入步骤s5；
22、步骤s4、plc控制器控制所述上叉电机和中叉电机反向旋转，转速为n0，带动所述中叉板和下叉板向内收回，并检测所述第一勾爪或第二勾爪内侧表面与箱式货物表面的距离l，plc控制器将接收到的距离l的信号与预设距离l0进行对比，若l＞l0，则重复该步骤，若0＜l＜l0，则进入步骤s5；
23、步骤s5、plc控制器控制所述上叉电机和中叉电机反向旋转，转速减为na，na＜n0，同时判断l是否为零，若是，则说明所述第一勾爪和第二勾爪与箱式货物接触，进入步骤s6，否则重复该步骤；
24、步骤s6、plc控制器控制所述上叉电机和中叉电机反向旋转，转速升为nb，na＜nb＜n0，带动所述中叉板、下叉板及货物向内收回，直至所述上叉板和中叉板完全收回触动所述光电限位开关，所述上叉电机和中叉电机停止旋转，货物被拉回到下底板上；
25、步骤s7、plc控制器控制电磁换向阀使得所述第一气缸和第二气缸收回，带动所述第一勾爪和第二勾爪向上收回，第一工况结束。
26、进一步地，进入所述第二工况时，进行以下操作：
27、1）plc控制器控制电磁换向阀使得位于所述下叉接触板另一端的第三气缸和第四气缸伸出，同时带动设置在所述第三气缸和第四气缸的活塞杆端部的第三勾爪和第四勾爪向下伸出；
28、2）设置于所述第三勾爪或第四勾爪上的第二测距传感器监测所述第三勾爪或第四勾爪内侧表面与箱式货物表面的距离l’，plc控制器将接收到的距离l’的信号与预设距离l0进行对比，若l’＞l0，则进入步骤3），若0＜l’＜l0，则进入步骤4）；
29、3）plc控制器控制所述上叉电机和中叉电机正向旋转，转速为n0，带动所述中叉板和下叉板向外伸出，监测所述第三勾爪或第四勾爪内侧表面与箱式货物表面的距离l’，plc控制器将接收到的距离l’的信号与预设距离l0进行对比，若l’＞l0，则重复该步骤，若0＜l本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种货叉装置，其特征在于，包括金属框架（1）、驱动组件（2）、货叉组件（3）、升降式勾爪组件（4）、测距传感器（5）、测重组件（6）和PLC控制器；
2.根据权利要求1所述的货叉装置，其特征在于，所述上叉板（31）上设置有上叉电机（21），所述上叉电机（21）带动轴及其上的上叉输出轴齿轮（36）转动，所述上叉输出轴齿轮（36）与设置在所述中叉板（32）上的中叉齿条（37）啮合，实现所述中叉板（32）的伸缩动作。
3.根据权利要求1所述的货叉装置，其特征在于，所述中叉板（32）上设置有中叉电机（22），所述中叉电机（22）带动轴及其上的中叉输出轴齿轮（38）转动，所述中叉输出轴齿轮（38）与设置在所述下叉板（33）上的下叉齿条（39）啮合，实现所述下叉板（33）的伸缩动作。
4.根据权利要求1所述的货叉装置，其特征在于，所述升降式勾爪组件（4）包括支撑板（41）、气缸（42）及勾爪（43），所述支撑板（41）与所述下叉接触板（35）固定连接，所述气缸（42）固定在所述支撑板（41）上，所述勾爪（43）以可拆卸的方式连接于所述气缸（42）的活塞
5.根据权利要求1所述的货叉装置，其特征在于，所述测重组件（6）包括下底板（61）、压力传感器（62）及导向柱（63），所述压力传感器（62）固定在所述金属框架（1）的底部，所述下底板（61）与所述压力传感器（62）接触，所述下底板（61）上连接有导向柱（63），所述导向柱（63）与所述金属框架（1）底部的导向孔配合，保证所述压力传感器（62）垂直受力。
6.根据权利要求1所述的货叉装置，其特征在于，所述上叉电机（21）和中叉电机（22）上设有霍尔传感器，用于监测和反馈所述上叉电机（21）和中叉电机（22）的实时转速，所述霍尔传感器与PLC控制器、PID控制器电连接。
7.权利要求1-6任一项所述的货叉装置的自适应控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的货叉装置的自适应控制方法，其特征在于，进入所述第一工况时，进行以下操作：
9.根据权利要求7或8所述的货叉装置的自适应控制方法，其特征在于，进入所述第二工况时，进行以下操作：
...【技术特征摘要】
1.一种货叉装置，其特征在于，包括金属框架（1）、驱动组件（2）、货叉组件（3）、升降式勾爪组件（4）、测距传感器（5）、测重组件（6）和plc控制器；
2.根据权利要求1所述的货叉装置，其特征在于，所述上叉板（31）上设置有上叉电机（21），所述上叉电机（21）带动轴及其上的上叉输出轴齿轮（36）转动，所述上叉输出轴齿轮（36）与设置在所述中叉板（32）上的中叉齿条（37）啮合，实现所述中叉板（32）的伸缩动作。
3.根据权利要求1所述的货叉装置，其特征在于，所述中叉板（32）上设置有中叉电机（22），所述中叉电机（22）带动轴及其上的中叉输出轴齿轮（38）转动，所述中叉输出轴齿轮（38）与设置在所述下叉板（33）上的下叉齿条（39）啮合，实现所述下叉板（33）的伸缩动作。
4.根据权利要求1所述的货叉装置，其特征在于，所述升降式勾爪组件（4）包括支撑板（41）、气缸（42）及勾爪（43），所述支撑板（41）与所述下叉接触板（35）固定连接，所述气缸（42）固定在所述支撑板（41）上，所述勾爪（43）以可拆卸的方式连接于所述气缸（42）的活塞杆端部...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈黎升，盖宇春，李子国，白文彬，贾向阳，强海燕，张琴，
申请(专利权)人：无锡中鼎集成技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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